エネルギーシステム言語

エネルギーシステム言語は、エネルギー回路言語、汎用システムシンボルとも呼ばれ、システム生態学の分野でエネルギーフロー図を作成するために使用されるモデリング言語です。1950年代に米国原子力委員会の資金提供を受けた熱帯林の研究中に、ハワード・T・オダムと同僚によって開発されました。

エネルギー システム言語の設計意図は、物理法則、特に熱力学法則(例については エネルギー変換を参照) を網羅しながら、あらゆる規模のシステムを通るエネルギー フローの一般的な描写を容易にすることでした。

特に、HT オダムは、地球生物圏やその多くのサブシステムなどの地球規模のシステムの知的分析、工学的統合、管理を容易にする言語を作成することを目指しました。この目標の中で、HT オダムは、そのようなシステムの多くの抽象的な数学モデルが熱力学的に有効ではないことに強い懸念を抱いていました。そのため、彼はアナログ コンピュータの本質的な価値のために、システム モデルを作成するためにアナログ コンピュータを使用しました。つまり、電子回路は、エネルギー フローの法則に従うと想定される自然システムをモデル化するために価値があります。なぜなら、回路自体も、自然システムと同様に、既知のエネルギー フローの法則に従い、エネルギーの形態は電気だからです。しかし、オダムは電子回路自体に興味があっただけでなく、エネルギーが流れる他のシステムをモデル化するための形式的なアナロジーとして、どのように使用できるかにも興味がありました。その結果、オダムは、孤立した 1 つのシステムの分析と統合に調査を限定しませんでした。この種のアプローチとエネルギー システム言語の使用に最も頻繁に関連付けられる分野は、システム エコロジーとして知られています。

オダムは、電子回路（および回路図）を生態系や経済システムのモデル化に適用することで、一般的なカテゴリ、つまり特性モジュールを導き出すことができると考えました。さらに、電子用語（その数学的要素を含む）で完全に定義された一般的な記号システムは、生産、貯蔵、流れ、変換、消費などの一般的なカテゴリなど、実際のシステム特性を表すのに役立つと考えました。そのため、電子工学の中心原理は、エネルギー システム言語、つまりオダムの一般的な記号体系の中心的な特徴にもなりました。

左側に描かれているのは、ストレージの一般的なシンボルであり、オダムは一般システム理論家ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィに敬意を表して、これをベルタランフィ モジュールと名付けました。

オダムにとって、一見異なる多くのシステムが実際にどのように互いに影響し合っているかを総合的に理解するには、大規模にスケーラブルなモデリング能力を備えた汎用言語、つまり地球規模から地域規模、生態系、物理、経済システムをモデル化することが重要でした。その意図は、そして現在もそれを応用している人々にとっての意図は、生物、物理、生態系、経済、その他のシステムモデルを熱力学的に、したがってエネルギー的にも有効かつ検証可能にすることでした。その結果、言語の設計者は、あらゆるシステムのエネルギー代謝を調査範囲に含めることも目指しました。

学習を支援するために、Odum と Odum (2000) は Modeling for all Scalesで、まずシステムを絵文字アイコンで導入し、その後に一般的な記号で定義することを提案しました。そのため、ExtendSim などのソフトウェア プログラムでは、エネルギー システム言語の基本カテゴリを表すために絵文字が使用されています。このようなアプローチは、オットー ノイラートのアイソタイププロジェクト、ライプニッツ( Characteristica Universalis )の啓蒙プロジェクト、バックミンスター フラーの作品と同じような動機を共有していると主張する人もいます。